ANÁLISE DAS FONTES DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS DE AEROPORTOS DA INFRAERO

Transcrição

1 ANÁLISE DAS FONTES DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS DE AEROPORTOS DA INFRAERO Arthur Neiva Fernandes Engenheiro Ambiental CREA: / DF Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária Infraero Brasília/DF arthur_fernandes@infraero.gov.br João Pedro da Veiga Pacheco Neto Engenheiro Civil CREA: / SP Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária Infraero São Paulo/SP joaopvpn@infraero.gov.br Sara Ferreira Boaventura Engenheira Ambiental - CREA: D/BA Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária Infraero Aracaju/SE sfboaventura@infraero.gov.br Thiago Olante Casagrande Engenheiro Ambiental CREA: / SC Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária Infraero Joinville/SC tocasagrande@infraero.gov.br Vinicio Rossi Sugui Engenheiro Ambiental CREA: / SP Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária Infraero - São Paulo/SP vrsugui@infraero.gov.br 1 INTRODUÇÃO Os níveis de poluição atmosférica produzida por fontes pontuais (indústrias, emissões naturais, queima de resíduos) ou difusas (aviões, veículos, trens) e a relação entre as condições geomorfológicas e meteorológicas, que influenciam diretamente na dispersão dos poluentes, possuem papel decisivo na qualidade do ar de uma determinada região, que por sua vez impacta a qualidade de vida e a saúde da população local. A Infraero, através de seu Programa Ambiental de Emissões Atmosféricas, vem nos últimos anos elaborando os Inventários de Poluentes Atmosféricos dos seus aeroportos. Nesse estudo, foram comparados os resultados obtidos com relação às diferentes fontes de poluentes. Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN edição especial Outubro de página 1 de 9

2 O significativo aumento na demanda pelo transporte aéreo nos últimos anos, em especial no Brasil, trouxe como consequência um aumento nas emissões de gases poluentes na atmosfera. Muito embora os avanços tecnológicos observados nas últimas décadas tenham trazido uma melhoria na eficiência dos motores das aeronaves, acarretando na redução do consumo de combustível e emissão de gases poluentes, estes avanços não têm sido capazes de compensar o aumento das emissões. As principais fontes de emissões de poluentes atmosféricos relacionadas às atividades aeroportuárias podem ser citadas conforme abaixo: Ciclo LTO; Fontes estacionárias (geradores, tanques de combustível); Veículos de serviço; Equipamentos de apoio em terra (GSE); Tráfego de acesso ao aeroporto; Atividades que envolvem medidas operacionais de emergência (treinamentos de incêndio). O Ciclo LTO (Landing and Take Off Cycle), ou Ciclo de Pouso e Decolagem inclui todas as atividades próximas ao aeroporto que ocorrem abaixo da altitude de pés (914,4 metros), conforme Figura 1. Esse ciclo consiste em seis fases: aproximação / pouso e taxiamento de chegada / startup do motor / taxiamento de partida / decolagem / subida. O controle da poluição atmosférica, em escala local ou regional, é uma ação necessária para a segurança da saúde humana e do ambiente, permitindo analisar o resultado de ações implementadas e a necessidade de intervenções no caso de superação dos níveis limites estabelecidos pela legislação. Por razões de caráter econômico e administrativo, o número de pontos de medição de uma rede tradicional de monitoramento da qualidade do ar é limitado, além disso, a disposição espacial destes pontos necessita ser estudada cuidadosamente, e muitas vezes a medição nos locais ideais poderá ser inviabilizada. Adicionalmente, uma rede física de monitoramento apresenta apenas um retrato do momento da medição, não permitindo uma simulação do comportamento futuro da poluição atmosférica com a variação das características das emissões. Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN edição especial Outubro de página 2 de 9

3 Figura 1: Etapas de um voo. Delimitação do ciclo LTO e do modo cruzeiro (EMEP/CORINAIR 2006) Por este motivo, os modelos matemáticos constituem uma importante ferramenta, permitindo a simulação de diversos cenários, e a verificação das consequências resultantes destes nos níveis de poluição. Uma vez acertada a boa qualidade da resposta fornecida por um modelo, isto permite analisar a contribuição das diversas fontes para a poluição geral, e, então, endereçar corretamente eventuais ações de limitação das emissões. Somente com modelos matemáticos é possível fazer previsões ou simular campos de concentração em conexão com políticas de limitação da liberação de poluentes em concordância com planos de melhoria da qualidade de vida da população. A introdução da modelagem matemática produz um salto de qualidade na gestão da poluição atmosférica em respeito àquela possível somente através de medidas, porque os modelos permitem funções não acessíveis às últimas. (MOREIRA; TIRABASSI, 2004). Na literatura há duas principais abordagens para o desenvolvimento de inventários de emissões por aeronaves, uma está em base global, relacionada à determinação do impacto dos Gases de Efeito Estufa sobre as mudanças climáticas, a outra está em base local, que trata dos poluentes atmosféricos. 2 METODOLOGIA Para o desenvolvimento do trabalho, foi realizada a análise comparativa de inventários de poluentes elaborados em nove diferentes aeroportos da rede Infraero, com diferentes anos Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN edição especial Outubro de página 3 de 9

4 base dos dados de entrada, conforme Tabela 1. Pode-se verificar que os aeroportos têm uma variação significativa do movimento operacional. Dessa forma, a primeira etapa foi a elaboração dos inventários e a segunda, a análise. Tabela 1: Aeroportos analisados, ano base do Inventário de Poluentes Atmosféricos e movimento operacional. Ano base Movimento Movimento Sigla Nome do Aeroporto do Operacional Operacional ICAO Inventário (aeronaves) (passageiros) SBBE SBBV SBCT Aeroporto Internacional de Belém/PA - Val-De-Cans - Júlio Cezar Aeroporto Internacional de Boa Vista/RR - Atlas Brasil Cantanhede Aeroporto Internacional de Curitiba - Afonso Pena, São José dos Pinhais PR SBJV Aeroporto de Joinville/SC Lauro Carneiro de Loyola SBNF SBRF Aeroporto Internacional De Navegantes/SC - Ministro Victor Konder Aeroporto Internacional do Recife/Guararapes - Gilberto Freyre, Recife PE SBRJ Aeroporto do Rio de Janeiro/RJ - Santos Dumont SBSL SBSP Aeroporto Internacional de São Luís/MA - Marechal Cunha Machado Aeroporto de São Paulo/Congonhas - Deputado Freitas Nobre, São Paulo SP Inventários de Poluentes Atmosféricos As informações utilizadas para a análise comparativa foram provenientes dos resultados de Inventários de Poluentes Atmosféricos elaborados para aeroportos da rede Infraero, em diferentes anos. Para a elaboração desses inventários foram seguidas as seguintes etapas: Levantamento das fontes: Identificação das fontes de emissões atmosféricas e sua classificação de acordo com as categorias do modelo utilizado, a saber: aeronaves, equipamentos de apoio de solo, estacionamentos, vias de acesso, fontes estacionárias e treinamento com fogo; Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN edição especial Outubro de página 4 de 9

5 Levantamento de dados: Levantamento de dados operacionais do aeroporto junto à própria Infraero e obtenção de dados operacionais junto às empresas concessionárias e terceirizadas; Realização de cálculos: Utilizando-se o software EDMS, versão ; O EDMS é um modelo de avaliação da qualidade do ar em aeroportos, por meio da combinação das funções de inventário e de dispersão de poluentes. O software foi desenvolvido pela Federal Aviation Administration (FAA) em cooperação com a United States Air Force (USAF) e é um dos modelos listados nas preferências da Agência Americana de Proteção Ambiental (Environmental Protection Agency EPA) (EDMS, 2015). Os poluentes considerados nos inventários foram os seguintes (MMA, 2009): Óxidos de nitrogênio NO X : Resultante do funcionamento dos motores à combustão. Óxidos de enxofre SO X : Formado na queima de combustíveis fósseis. Monóxido de carbono CO: Formado na combustão incompleta dos motores. Hidrocarbonetos totais HCT: Resultante do combustível ou óleo combustível não queimado ou queimado de forma parcial. Compostos Orgânicos Voláteis COV: Oriundo da evaporação dos combustíveis, dos solventes utilizados na limpeza, da cola para manutenção e durante a pintura de aeronaves. Material Particulado MP 10 : Saída do óleo lubrificante não queimado pelo escapamento e uso de aditivos formadores de cinzas. A fuligem é formada com altas temperaturas e a deficiência de oxigênio. 2.2 Análise Comparativa Com os resultados obtidos nos Inventários de Poluentes Atmosféricos, foi realizada análise comparativa buscando verificar o comportamento das fontes de emissões. Foi feito o somatório das emissões por tipo de poluente e fonte emissora, para se chegar a um perfil para cada poluente. 3 RESULTADOS Para se fazer uma análise da contribuição de emissões por tipo de fonte, foi elaborado gráfico com o percentual representativo das emissões para cada poluente Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN edição especial Outubro de página 5 de 9

6 apresentado na Figura 2. Para tanto, foi feito o somatório total das emissões de todos aeroportos por fonte e por poluente, apresentado na mesma figura. Pode-se perceber que as aeronaves são responsáveis pela grande maioria das emissões nos poluentes HCT, COV, NO X e SO X. Já para os poluentes CO e MP 10, os equipamentos de apoio em solo (GSE) são os maiores emissores. Isso é devido à menor eficiência dos motores de veículos e equipamentos de apoio em solo. Os motores de aeronaves possuem uma maior eficiência na combustão, reduzindo significativamente a emissão de CO e MP 10, gerados na queima incompleta do combustível. As emissões da Auxiliary Power Unit (APU), que é o motor auxiliar para uso com a aeronave em solo, apresentaram valores consideráveis para MP 10. A explicação é similar, a eficiência do motor da APU é menor que a do motor de propulsão das aeronaves. As emissões de veículos nas vias de acesso foram significativas para CO e COV. Já as emissões de fontes estacionárias, treinamento com fogo e dos veículos no estacionamento, praticamente são desprezíveis em relação às outras fontes. De todos os poluentes analisados, o CO e MP 10 foram os que apresentaram maior variação no perfil de fontes emissoras. Na Figura 3 verifica-se essa variação para o MP 10, que está relacionada principalmente às características de uso de GSE. No SBNF, por exemplo, existe um maior uso da APU em detrimento do uso de Ground Power Unit (GPU), o que faz com que seja a maior contribuinte. Figura 2: Percentual de emissões por tipo de poluentes e fonte da emissão, em toneladas. Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN edição especial Outubro de página 6 de 9

7 Figura 3: Percentual de emissões de MP 10 por fonte da emissão Emissões do operador do aeródromo Também foi feita comparação entre as emissões de responsabilidade do operador do aeródromo com aquelas de responsabilidade das demais empresas que atuam no aeroporto, com objetivo de se chegar a um valor percentual por tipo de poluente do total emitido em todos os inventários, apresentado na Figura 4. Foram consideradas como emissões de responsabilidade do operador do aeródromo as seguintes: Emissões de veículos que utilizaram o estacionamento; Emissões de veículos nas vias de acesso dos aeroportos; Fontes estacionárias: Tanques de combustível da Infraero, geradores de emergência e combustível queimado em treinamentos com fogo; Equipamentos e veículos da Infraero utilizados em áreas operacionais. Observação: os gráficos não contemplam as emissões da Infraero no SBCT uma vez que tais fontes não foram contempladas pelo inventário. Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN edição especial Outubro de página 7 de 9

8 Figura 4: Percentual de emissões da Infraero por tipo de poluente (exceto SBCT). 4 CONCLUSÕES Os inventários de emissões de poluentes atmosféricos dos nove aeroportos estudados, realizados através do software EDMS, se mostraram boas ferramentas para o gerenciamento das emissões, proporcionando conhecê-las e quantificá-las, além de auxiliarem no embasamento de propostas de redução das respectivas contribuições. Foi possível identificar que as aeronaves são as principais fontes de emissões de poluentes, com exceção ao Material Particulado (MP 10 ) e Monóxido de Carbono (CO), cujo maior volume é produzido pelos GSEs devido à baixa eficiência na queima do óleo diesel. Verifica-se que o perfil de fontes emissoras varia de acordo com as características operacionais do aeroporto, em especial ao uso ao maior uso de GSE ou APU. Características físicas também influenciam esse perfil, como por exemplo, pátios e vias de serviços maiores, vão gerar maior distância percorrida e consequentemente maiores emissões dos GSE. Para as aeronaves, maiores percursos de taxiamento das cabeceiras até os terminais, geram maiores emissões em baixos regimes de potência do motor (idle), o que acarreta em maiores emissões de CO e MP 10. Nota-se que o Aeroporto de Navegantes (SBNF) é o único aeroporto onde a principal fonte de MP não são os GSEs e sim as APUs. Neste cenário, sugere-se a instalação de Sistema de Energia Fixo - SEF (400 Hz) para mitigar tais emissões, ao trocar a fonte de energia para as aeronaves em solo de combustível para energia elétrica. Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN edição especial Outubro de página 8 de 9

9 REFERÊNCIAS EDMS - Emissions and Dispersion Modeling System, Disponível em < el/> EUROPEAN MONITORING AND EVALUATION PROGRAMME (EMEP) / EUROPEAN ENVIRONMENT AGENCY (EEA). - EMEP/EEA Air Pollutant Emission Inventory Guidebook, Disponível em < MMA Ministério do Meio Ambiente. PRONAR. Ações para o fortalecimento do PRONAR Disponível em: < MOREIRA, D. M., TIRABASSI, T. Modelo Matemático de Dispersão de Poluentes na Atmosfera: Um Instrumento Técnico para a Gestão Ambiental Ambiente & Sociedade, 2004.Vol. VII, nº 2, p Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN edição especial Outubro de página 9 de 9